Описанный выше диполь является простейшей передающей антенной и называется симметричным вибратором. Впервые такой вибратор использовал Г. Герц (1888) в опытах, обнаруживших существование радиоволн. Электрические колебания в диполе Герца (см. Герца вибратор ) возбуждались с помощью искрового разряда - единственного известного в то время источника электрических колебаний. Наряду с симметричным вибратором применяется (для более длинных волн) несимметричный вибратор ( рис. 6 ), возбуждаемый у основания и излучающий равномерно в горизонтальной плоскости.
Наряду с проволочными антеннами (проволочными вибраторами) существуют и другие виды излучателей радиоволн. Широкое применение получила магнитная антенна. Она представляет собой стержень из магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью m ,на который намотана катушка из тонкого провода. Силовые линии магнитного поля магнитной антенны повторяют картину силовых линий электрического поля проволочного диполя ( рис. 7 , а, б), что обусловлено принципом двойственности.
Если в стенках радиоволновода или объёмного резонатора,где текут переменные поверхностные токи сверхвысоких частот, прорезать щель так, чтобы она пересекла направление тока, то распределение токов резко искажается, экранировка нарушается и электромагнитная энергия излучается наружу. Распределение полей щелевого излучателя подобно распределению полей магнитной антенны. Поэтому щелевой излучатель называется магнитным диполем ( рис. 7 , в, г ;см. также Щелевая антенна ). Диаграмма направленности магнитного и щелевого излучателей, так же как и электрического диполя, представляет собой тороид.
Более направленное излучение создают антенны, состоящие из нескольких проволочных или щелевых излучателей. Это - результат интерференции радиоволн , излучаемых отдельными излучателями. Если токи, питающие их, имеют одинаковые амплитуду и фазу (равномерное синфазное возбуждение), то на достаточно далёком расстоянии в направлении, перпендикулярном излучающей поверхности, волны от отдельных излучателей имеют одинаковые фазы и дают максимум излучения. Поле, созданное в других направлениях, значительно слабее. Некоторое увеличение напряжённости поля имеет место в тех направлениях, где разность фаз волн, приходящих от крайних излучателей, равна ( n+ 1) p/2, где n -целое число. В этом случае сечение диаграммы направленности плоскостью содержит ряд лепестков ( рис. 8 ), наибольший из которых называется главным и соответствует максимуму излучения, остальные называются боковыми.
В современной антенной технике применяются антенные решётки, содержащие до 1000 излучателей. Поверхность, на которой они расположены, называется апертурой (раскрывом) антенны и может иметь любую форму. Задавая различное распределение амплитуд и фаз токов на апертуре, можно получить любую форму диаграммы направленности. Синфазное возбуждение излучателей, образующих плоскую решётку, позволяет получить очень высокую направленность излучения, а изменение распределения тока на апертуре даёт возможность изменять форму диаграммы направленности.
Для повышения направленности излучения, которое характеризуется шириной главного лепестка, необходимо увеличивать размеры антенны. Связь между шириной главного лепестка q ,наибольшим размером апертуры Lи излучаемой длиной волны l определяется формулами:
для синфазного возбуждения и
если излучатели расположены вдоль некоторой оси, а сдвиг фаз в них подобран так, что максимум излучения направлен вдоль этой оси ( рис. 9 ). С- постоянные, зависящие от распределения амплитуды токов по апертуре.
Если радиоволновод постепенно расширяется к открытому концу в виде воронки или рупора ( рис. 10 ), то волна в волноводе постепенно преобразуется в волну, характерную для свободного пространства. Такая рупорная антенна даёт направленное излучение.
Очень высокая направленность излучения (до долей градуса на дециметровых и более коротких волнах) достигается с помощью зеркальных и линзовых антенн. В них благодаря процессам отражения и преломления сферический фронт волны, излучаемой электрическим или магнитным диполем либо рупорным излучателем, преобразуется в плоский. Однако из-за дифракции волн в этом случае диаграмма также имеет главный и боковые лепестки направленности. Зеркальная антенна представляет собой металлическое зеркало 1, чаще в виде части параболоида вращения или параболического цилиндра, в фокусе которого находится первичный излучатель ( рис. 11 ). Линзы для радиоволн представляют собой трёхмерные решётки из металлических шариков, стерженьков и т.п. (искусственные диэлектрики) или набор прямоугольных волноводов.
Приём радиоволн.Каждая передающая антенна может служить приёмной. Если на электрический диполь действует распространяющаяся в пространстве волна, то её электрическое поле возбуждает в диполе колебания тока, которые затем усиливаются, преобразуются по частоте и воздействуют на выходные приборы. Можно показать, что диаграммы направленности диполя в режимах приёма и передачи одинаковы, т. е. что диполь принимает лучше в тех направлениях, в которых он лучше излучает. Это является общим свойством всех антенн, вытекающим из принципа взаимности: если расположить две антенны - передающую Аи приёмную В- в начале и в конце линии радиосвязи, то генератор, питающий антенну А, переключенный в приёмную антенну В, создаёт в приёмном устройстве, переключенном в антенну А, такой же ток, какой, будучи включенным в антенну А, он создаёт в приёмнике, включенном в антенну В. Принцип взаимности позволяет по свойствам передающей антенны определить её характеристики как приёмной.
Энергия, которую диполь извлекает из электромагнитной волны, зависит от соотношения между его длиной l, длиной волны l и углом y между направлением vприхода волны и диполем. Существен также угол j между направлением вектора электрической волны и диполем ( рис. 12 ). Наилучшие условия приёма, при j = 0. При j = p/2 электрический ток в диполе не возбуждается, т. е. приём отсутствует. Если же 0 < j < p/2, то очевидно, что энергия, извлекаемая приёмной антенной из поля ~ ( Ecosj) 2. Иными словами, эта энергия связана с поляризацией приходящей волны. Из сказанного выше следует, что в случае излучающего и принимающего диполей для наилучших условий приёма необходимо, чтобы оба диполя лежали в одной плоскости и чтобы приёмный диполь был перпендикулярен направлению распространения волны. При этом приёмный диполь извлекает из приходящей волны столько энергии, сколько несёт с собой эта волна, проходя через сечение в форме квадрата со стороной равной
Шумы антенны.Приёмная антенна всегда находится в таких условиях, когда на неё, кроме полезного сигнала, воздействуют шумы. Воздух и поверхность Земли вблизи антенны, поглощая энергию, в соответствии с Рэлея - Джинса законом излучения создают электромагнитное излучение. Шумы возникают и за счёт джоулевых потерь в проводниках и диэлектриках подводящих устройств.
Все шумы внешнего происхождения описываются так называемой шумовой, или антенной, температурой T A. Мощность Р швнешних шумов на входе антенны в полосе частот Dn приёмника равна:
Р ш =k T A Dn
( k- Больцмана постоянная ). На частотах ниже 30 Мгцпреобладающую роль играют атмосферные шумы. В области сантиметровых волн решающий вклад вносит излучение поверхности Земли, которое попадает в антенну обычно за счёт боковых лепестков её диаграммы направленности. Поэтому для слабонаправленных антенн антенная температура, обусловленная Землёй, высока; она может достигать 140-250 К; у остронаправленных антенн она составляет обычно 50-80 К, а специальными мерами её можно снизить до 15-20 К.
О конкретных типах антенн, их характеристиках и применении см. в ст. Антенна.
Лит.:Хайкин С. Э., Электромагнитные волны, 2 изд., М. - Л., 1964; Гольдштейн Л. Д., Зернов Н. В., Электромагнитные поля и волны, М., 1956; Рамо С., Уиннери Дж., Поля и волны в современной радиотехнике, пер. с англ., 2 изд., М. - Л., 1950.
Под редакцией Л. Д. Бахража.
Рис. 11. Схема зеркальной антенны: 1 - параболический отражатель; 2 - волновод, соединяющий двухщелевой излучатель 3 с генератором; 4 - образуемый излучателем сферический фронт волны; 5 - плоский фронт волны после отражения от зеркала.
Рис. 1. Виток катушки индуктивности.
Рис. 8. Сечение диаграммы направленности антенны плоскостью.
Рис. 3. Структура электрического Е и магнитного H полей вблизи диполя: пунктир - силовые линии электрического поля; тонкие линии - силовые линии магнитного поля; О - точка наблюдения.
Рис. 4. Мгновенные картины электрических силовых линий вблизи диполя для промежутков времени, отстоящих друг от друга на 1/ 8периода Т колебаний тока.
Рис. 12 к ст. Излучение и приём радиоволн.
Рис. 2. Электрический диполь.
Рис. 10. Cxeмa рупорного излучателя. Стрелками показаны силовые линии электрического поля; точки - силовые линии магнитного поля, перпендикулярные плоскости рисунка, выходящие из его плоскости (крестики - уходящие за плоскость).
Рис. 7. Сопоставление электрического диполя (а), магнитного (6) и щелевого (в, г) излучателей; 1 - проводник с током; 2 - стержень из материала с высокой магнитной проницаемостью; 3 - металлический экран, в котором прорезана щель; 4 - проводники, идущие от генератора высокочастотных электрических колебаний; 5 - силовые линии электрического поля; 6 - силовые линии магнитного поля.
Рис. 6. Несимметричный вибратор; Г - генератор электрических колебаний.
Рис. 5. Пространственная диаграмма направленности электрического диполя.
Рис. 9. Принцип действия антенны, излучающей вдоль оси системы диполей; S - путь, пройденный волной, на котором отставание фазы компенсируется опережением фазы излучающего тока.
Излучение равновесное
Излуче'ние равнове'сное,то же, что тепловое излучение .
Излучины
Излу'чины,меандры [от Меандр (греч. Maнandros) - древнее название сильно извилистой реки в Малой Азии, ныне Большой Мендерес], изгибы русла реки, возникающие в результате действия течений, не совпадающих с направлением основного речного потока, при которых поверхностные струи направляются к вогнутому берегу, а донные, насыщенные наносами струи - к выпуклому. Вогнутый, обычно крутой, берег усиленно размывается, а поступление наносов к выпуклому берегу способствует его постепенному наращиванию и образованию отмели. В результате русло может настолько изогнуться, что поток прорывает себе новый, более короткий путь, а И. превращаются в старицы . Иногда И. сильно выпячиваются, принимая пальцеобразные очертания; наблюдается также незавершённое меандрирование - И. спрямляются протоком. И. типичны для рек равнин и предгорий.
Измаил
Измаи'л,город в Одесской области УССР (с 1940 по 1954 центр Измаильской области). Расположен на живописном, утопающем в зелени садов и виноградников, левом берегу Килийского рукава р. Дунай, в 80 кмот Чёрного моря. Порт, доступный для морских судов. Железнодорожная станция. 70 тыс. жителей (1971). Время основания города не установлено. В 12 в. на месте И. была генуэзская крепость, принадлежавшая затем княжеству Молдавии. С 16 в. упоминается как турецкая крепость. В 1569 турецкий султан поселил здесь ногайцев. В русско-турецкую войну 1768-74 был взят 26 июля 1770 корпусом генерала Н. В. Репнина и с 1771 стал базой русской Дунайской флотилии; по Кючук-Кайнарджийскому миру (1774) И. возвращён Турции. Во время русско-турецкой войны 1787-91 в ноябре 1790 русские войска блокировали считавшийся неприступным И., который имел вал высотой 6-8 мс земляными и каменными бастионами и ров шириной 12 ми глубиной 6-10 м. Гарнизоном (35 тыс. чел., 265 орудий) командовал Айдос Мехметпаша. Командующим русскими войсками (31 тыс. чел., свыше 500 орудий, включая флотилию генерал-майора И. де Рибаса ) был назначен А. В. Суворов , который 2(13) декабря прибыл под И. После отказа турецкого командования капитулировать 11(22) декабря был начат штурм девятью колоннами при поддержке гребной флотилии.
После упорного боя, во время которого особенно отличилась колонна генерал-майора М. И. Кутузова , русские войска сломили ожесточённое сопротивление противника и овладели крепостью. Потери русских - 4 тыс. убитых и 6 тыс. раненых, турок - 26 тыс. убитых и 9 тыс. пленных, включая раненых. Успех был обеспечен тщательностью и скрытностью подготовки, внезапностью действий и одновременностью удара всех колонн, ясной и точной постановкой целей. Взятие И. способствовало быстрому и успешному окончанию войны с Турцией (1791). По Ясскому договору (1791) И. возвращен Турции. В третий раз И. взят русскими войсками 14 сентября 1809 во время русско-турецкой войны 1806-12 и по Бухарестскому договору (1812) остался за Россией. В результате Крымской войны 1853-56 И. вместе с южной частью Бессарабии по Парижскому трактату (1856) отошёл к Турции. Во время русско-турецкой войны 1877-78 И. был занят 13 апреля 1877 в четвёртый раз русскими войсками и по Сан-Стефанскому мирному договору 1878 передан России. В январе 1918 И. оккупировала боярская Румыния; в 1940 в результате мирного разрешения советско-румынского конфликта И. был возвращен Советскому Союзу. В годы Великой Отечественной войны 1941-1945 И. с июля 1941 был оккупирован немецко-румынскими войсками и освобожден Советской Армией 26 августа 1944.
В современном И. развита пищевая промышленность (овощеконсервный, мясной комбинаты, рыбный, молочный, виноградных вин заводы). Целлюлозно-картонный комбинат, судоремонтный, судоремонтно-механический, ремонтный, железобетонных изделий, кирпичные заводы. Педагогический институт, общетехнический факультет Одесского технологического института, заочный факультет Одесского высшего инженерного морского училища; техникум механизации и электрификации сельского хозяйства. Музей А. В. Суворова.
Планировка И. - регулярная. На территории турецкой крепости (разрушенной) сохранилась мечеть (15 в.). Архитектурные памятники 19 в.: Покровский собор (1831, архитектор А. И. Мельников), Рождественская (1823) и Никольская (1833) церкви. В советское время И. интенсивно застраивается. Памятник А. В. Суворову (1945, архитектор Б. В. Эдуардс).
Лит.:Григорьев Э. И., Коваль Л. А., Измаил. Путеводитель, Од., 1967; Орлов Н., Штурм Измаила Суворовым в 1790 г., СПБ, 1890.
Измаил. Мечеть. 15 в.
Штурм и взятие крепости Измаил 11 (22) декабря 1790 г.
Измаильский Александр Алексеевич
Измаи'льскийАлександр Алексеевич [22.2(6.3). 1851, Петровский уезд, ныне Саратовской области, - 19.10(1.11).1914], русский учёный, агроном. В 1875 окончил Петровскую земледельческую и лесную академию (ныне Московская с.-х. академия им. К. А. Тимирязева). В 1879-83 читал лекции по сельскому хозяйству в Херсонском земском училище (ныне Херсонский с.-х. институт). С 1883 работал управляющим частным имением под Полтавой; был вице-президентом Полтавского с.-х. общества (с 1883). Научная деятельность И. посвящена вопросам истории развития степей, влажности почв и борьбы с засухой в степях Южной России. Большое значение в борьбе с засухой И. придавал агротехническим мероприятиям (глубокая пахота, кулисные пары, обработка поля поперёк склонов, уничтожение сорняков и др.), подчёркивал значение удобрений в борьбе с засухой. И. первым широко проводил стационарные исследования почвенного водного режима в связи с различным культурным состоянием почв. В своих работах, помимо вопросов почвоведения, освещал также вопросы животноводства и с.-х. энтомологии.
Соч.: Влажность почвы в связи с культурным её состоянием, СПБ, 1882; Как высохла наша степь, Полтава, 1893; Влажность почвы и грунтовая вода в связи с рельефом местности и культурным состоянием поверхности почвы, Полтава, 1894; Избр. соч., М., 1949.
А. А. Измаильский.
Измаильский Всеволод Александрович
Измаи'льскийВсеволод Александрович [р. 27.11(9.12).1885, Вильнюс], советский химик-органик, заслуженный деятель науки РСФСР (1947), доктор химических наук (1938), профессор (1920). Окончил Дрезденское высшее техническое училище (1911) и Петроградский университет (1917). Основные направления работ: химия красителей и полупродуктов, синтез лекарственных препаратов, электронное строение органических соединений и спектры поглощения. Работал в научно-исследовательских институтах и преподавал в московских высших учебных заведениях. Организовал по новому способу производство бензидина, синтезировал бисмоверол, камфару ВИ и др. В 1913-19 И. разрабатывал проблему связи окраски органических соединений со средним «промежуточным» строением (см. Мезомерия , Цветности теория ). И. предложил новую классификацию хромофорных групп на основе их электронного строения (1939).
Соч.: К вопросу о соотношении между абсорбцией света и строением, «Журнал русского физико-химического общества, часть химическая», 1915, т. 47, в. 1, 7, с. 63 и 1626; 1916, т. 48, ч. 2, в. 1, с. 1; 1918, т. 50, в. 3-4, с. 167; 1920, т. 52, в. 7-9, с. 359.
Лит.:Порай-Кошиц А. Е., Школа В. А. Измаильского, «Успехи химии», 1943, т. 12, в. 2.
Измайлов Александр Ефимович
Изма'йловАлександр Ефимович [14(25).4.1779, Владимирская губерния, - 16(28).1.1831, Петербург], русский баснописец, прозаик, журналист. Из обедневшей помещичьей семьи. Окончил Горный кадетский корпус (1797). В 1826-28 был вице-губернатором в Твери и Архангельске. С 1802 член Вольного общества любителей словесности, наук и художеств , в 1816-25 его председатель. В 1809-1810 издавал журнал «Цветник», в 1812 газету «Санкт-Петербургский вестник», в 1818-26 журнал «Благонамеренный». Главное место в творчестве И. занимают басни, печатавшиеся с 1805. Лучшие из них - жанровые сцены из чиновничьего, купеческого и разночинного быта. В. Г. Белинский отмечал, что некоторые басни И. «...отличаются истинным талантом и пленяют какою-то мужиковатою оригинальностию» (Полн. собр. соч., т. 4, 1954, с. 148).
Соч.: Полн. собр. соч., т. 1-3, М., 1890; Поэты-сатирики конца XVIII - нач. XIX в., Л., 1959.
Лит.:Степанов Н. Л., А. Измайлов, в кн.: История русской литературы, т. 5, М. - Л., 1941.
Измайлова Галия Баязитовна
Изма'йловаГалия Баязитовна (р. 12.2.1923, Томск), советская артистка балета, народная артистка СССР (1962). В 1935-41 училась в Ташкенте в балетной школе, по окончании которой в 1941 поступила в Театр оперы и балета им. А. Навои (Ташкент). Среди исполненных партий: Мария («Бахчисарайский фонтан» Асафьева), Китри («Дон Кихот» Минкуса), Шехеразада («Шехеразада» на музыку Римского-Корсакова), Кармен («Болеро» на музыку Равеля) и др. В 1958 окончила режиссёрский факультет Ташкентского театрально-художественного института. Поставила танцы для оперы «Дилярам» Ашрафи, балет «Лебединое озеро» Чайковского и др. Гастролировала за рубежом (КНР, СРР, Франция, Великобритания, Индия, США и др.) как исполнительница народных узбекских танцев, а также китайских, арабских, индийских и др. Государственная премия СССР (1950). Награждена орденом Ленина, орденом «Знак Почёта» и медалями.
Лит.:Авдеева Л., Танцевальное искусство Узбекистана, Таш., 1960.
Г. Б. Измайлова.
Измайлово
Изма'йлово,посёлок городского типа в Барышском районе Ульяновской области РСФСР. Расположен в 12 кмк С.-В. от железнодорожной станции Барыш (на линии Рузаевка - Сызрань). Суконная фабрика (с 1845) работает на сырье, поступающем из Казахской ССР и республик Средней Азии.
«Измарагд»
«Измара'гд»(от греч. smбragdos - изумруд), русский нравоучительный сборник 14 века. Возникновение «И.» связывают с Владимирским княжеством. «И.» содержит около 100 статей, большей частью переведённых с греческого языка, частично переработанных применительно к русским условиям. Тематика сборника разнообразна: «слова»-поучения о «почитании книжном», христианских добродетелях, пороках (жадности, пьянстве и т. п.), добрых и злых жёнах, воспитании детей и отношении к слугам, о тяжести рабства. Вместе с другими сборниками «И.» повлиял на создание «Домостроя» .
Лит.:История русской литературы, т. 2, ч. 1, М. - Л., 1946, с. 157-62; Клибалов А. И., Реформационные движения в России в XIV - первой половине XVI вв., М., 1960.
Измельчение
Измельче'ниев технике, тонкое дробление (до частиц размером меньше 5 мм) какого-либо твёрдого материала. И. широко применяется для обогащения полезных ископаемых в горном деле, а также в металлургии, химической, строительной и др. отраслях промышленности.
И. известно с древнейших времён. Пест и ступка из камня были известны за 8000 лет до н. э. За 3500 лет до н. э. ручные мельничные жернова применялись в Египте и Китае для И. зерна и лишь отчасти в горном деле. С 16 века для И. руд использовались толчеи (падающие песты). Машинное И. стало развиваться со 2-й половины 19 в. Принцип действия шаровой мельницы, основного измельчающего аппарата, был известен уже 150 лет тому назад; прототип современной мельницы изобретён в 70-х гг. 19 в.
Способы И. - раздавливание, удар, истирание, при которых основное значение имеют деформации сжатия и сдвига. По существу И. является процессом образования новых поверхностей. Под действием внешних сил в куске возникают напряжения, вызывающие микротрещины, которые способны частично закрываться (самозаживляться) при снятии нагрузки. Некоторая предельная концентрация микротрещин в единице объёма может вызвать возникновение по крайней мере одной большой трещины, которая приводит к распадению куска на части. Поверхностно-активные молекулы веществ, присутствующих в окружающей среде, адсорбируясь на стенках трещин, препятствуют их самозаживлению («эффект Ребиндера»). При повторном нагружении куска такие трещины могут дать начало большой трещине и т. д. Это явление концентрации вещества на поверхности трещин объясняет действие понизителей твёрдости, способствующих И. По мере уменьшения размера кусков в процессе И. их прочность возрастает, так как в мелких частицах оказывается меньше структурных дефектов. При очень тонком И. частицы размерами в несколько мкми мельче могут под действием сил молекулярного сцепления образовывать хлопья и сростки. В этом случае при И. одновременно возникают новые мелкие кусочки, происходит их частичное укрупнение вследствие агрегатирования. Для предотвращения агрегатирования добавляют поверхностно-активные вещества, покрывающие частицы тончайшей плёнкой, которая препятствует слипанию. И. во многих случаях сопровождается химическими превращениями на поверхности частиц. Распределение частиц по крупности в продуктах И. обычно носит закономерный характер. Мерой крупности продукта может служить удельная поверхность, так как она обратно пропорциональна среднему размеру частиц.
Для И. полезных ископаемых и материалов цементной и химической промышленности применяются в основном барабанные мельницы: шаровые, стержневые, галечные и самоизмельчения (см. Мельница ); в промышленности строительных материалов для И. глин, кварца, полевого шпата используют бегуны. В роликовых и кольцевых мельницах измельчаются мягкие и средней твёрдости неабразивные материалы (например, фосфориты, угли). Для очень тонкого И. небольших количеств материала с размерами зёрен от 1-2 ммдо 0,05 ммприменяют вибрационные мельницы. Сверхтонкое И. материалов крупностью 0,1-0,2 ммдо частиц размером 2-10 мкмосуществляется в струйных мельницах. Показатели производительности машин для И. включают не только массу, но и крупность исходного материала и продукта. Расход энергии на И. зависит от прочности (измельчаемости) материала и крупности исходного материала, степени загрузки мельницы и др. Для повышения производительности мельниц и уменьшения переизмельчения материала И. часто осуществляют в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом; при этом из материала, разгружающегося из мельницы, выделяется готовый измельченный продукт, а крупный материал возвращается в мельницу (